Tiểu Luận Quy trình và thiết bị sản xuất kem

MỤC LỤC


I. TỔNG QUÁT VỀ KEM 2
 Giới thiệu chung 2
 Nguyên liệu 2
II. QUY TRÌNH SẢN XUẤT 5
 Giải thích quy trình công nghệ 6
1. Chuẩn bị nguyên liệu 6
2. Phối trộn 6
3. Đồng hoá 7
4. Thanh trùng 9
5. Uû chín-- 9
6. Lạnh đông sơ bộ 10
III. GIỚI THIỆU THIẾT BỊ 8
1 Thiết bị lạnh đông 8
2 Thiết bị tạo hình, làm cứng 16
3 Thiết bị tạo vỏ áo chocolate 28
IV. SẢN PHẨM 29
V. TÀI LIỆU THAM KHẢO 33

I. TỔNG QUAN VỀ KEM
 GIỚI THIỆU CHUNG
Ngày nay, kem là một sản phẩm được tiêu thụ rộng rãi ở mọi quốc gia, và thu hút người tiêu dùng ở mọi lứa tuổi khác nhau, nhưng ít người biết rằng kem có một lịch sử khá lâu đời. Kem ăn xuất hiện ở thế kỷ thứ 4 trước công nguyên, ở các quốc gia như La Mã, Trung Hoa phục vụ cho vua chúa bằng cách lấy đá lạnh trên các đỉnh núi cao về trộn với các loại trái cây hoặc sữa tạo thành món “kem”.
Theo truyền thuyết thì Marco Polo đã mang bí quyết chế biến kem từ Trung Quốc về Mỹ, sau này người Mỹ đã biến việc sản xuất kem thành một nền công nghệ chế biến phát triển mạnh mẽ. Năm 1946, bà Nancy Johnson người New York đã phát minh ra một loại tủ lạnh chuyên dùng để chứa kem, máy làm kem ngày nay được mang tên “Johnson Patent Ice-Cream Freezer”.
Năm 1962, công nghệ làm kem thương mại lần đầu tiên được cấp bằng sáng chế. Cùng với thời gian, ngành sản xuất kem phát triển mạnh mẽ cho ra đời nhiều dòng sản phẩm: kem hộp, kem ly, kem chocolate, kem trái cây, kem vani, kem corneto kem trở thành món ăn tráng miệng ưa thích của cả trẻ em lẫn người lớn.
Theo thống kê của Hiệp hội kem ăn thế giới, loại kem phổ biến nhất là kem vani-29%, kế đến là kem chocolate-8.9%, kem hạt dẻ và kem dâu-5.3%, kem tổng hợp-4.2%, kem bọc chocolate-3.9%, kem vanola kiểu Pháp-3.8%.
Theo số liệu của Hiệp hội các nhà sản xuất sữa và các sản phẩm từ sữa, Mỹ là quốc gia sản xuất kem ăn lớn nhất thế giơi với 61.3 triệu hectolit/năm, kế đến là Trung Quốc 23.6 triệu hectolit/năm. Tuy nhiên, New Zealand lại là nước tiêu thụ kem mạnh mẽ nhất thế giới với 26.3 triệu hectolit/năm, kế đến là Mỹ 22.5 triệu hectolit/năm. Trung bình, một người New Zealand sử dụng 26.3 lit kem/năm, trong khi đó mức tiêu thụ kem của người Trung Quốc là 1.8lit/năm. Mức tiêu thụ kem trung bình của người Việt Nam là 0.3 lit/năm.
 NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT KEM
1) Sữa và các sản phẩm từ sữa:
Tạo nên giá trị dinh dưỡng và hương vị cho kem. Sữa dùng cho sản xuất kem có thể là sữa tươi, sữa bột nguyên cream, sữa bột gầy, chất béo từ sữa như cream, bơ, hay chất béo khan Yêu cầu quan trọng đối với sữa làm kem là phải có hàm lượng chất béo cao, lượng chất béo trong sữa là yếu tố giúp tạo nên cấu trúc đặc trưng của sản phẩm.
2) Đường:
Đường giúp tạo vị ngọt, hiệu chỉnh hàm lượng chất khô, tăng giá trị dinh dưỡng và góp phần tạo cấu trúc sản phẩm. Ngoài đường lactose có sẵn trong sữa, thường sử dụng đường saccharose, đường nghịch đảo và syrup giàu fructose.
Ở Mỹ và Châu Aâu còn sử dụng chất ngọt nghèo giá trị dinh dưỡng như sorbitol, aspartam, polydextrose để sản xuất kem phục vụ cho người bị tiểu đường hay béo phì.
3) Chất béo:
Chất béo là thành phần chủ yếu tham gia vào cấu trúc của kem, có thể sử dụng dầu thực vật như dầu nành, dầu cải, dầu dừa hay dầu hướng dương kết hợp với chất béo của sữa để sản xuất kem. Hàm lượng dầu thực vật có thể chiếm 6-10% khối lượng kem thành phẩm.
4) Chất nhũ hóa:
Chất nhũ hóa có vai trò tăng khả năng liên kết giữa các hạt cầu béo, điều này quyết định lớn đến khả năng giữ nước của kem. Trong sản xuất kem có thể sử dụng chất nhũ hóa thông dụng như lòng đỏ trứng nhưng giá thành thường khá cao, ngòai ra có các loại chất nhũ hóa khác rẻ tiền hơn như mono hay diglyceride, các ester của sorbitol hay của các phân tử đường
5) Chất ổn định:
Các chất ổn định tạo ra mạng lưới không gian để hạn chế sự chuyển động tự do của các phân tử nước, nhờ đó trong quá trình lạnh đông hỗn hợp nguyên liệu để sản xuất kem, các tinh thể đá xuất hiện sẽ có kích thước nhỏ, kem trở nên đồng nhất.
Chất ổn định dùng cho sản xuất kem thường có bản chất protein như gelatin, casein, albumin, globuline hay carbohydrate như agar-agar, gum arabic, CMC (carboxymethylcellulose)
6) Chất tạo hương:
Hương liệu cùng với sự tạo hình kem tạo ra sự đa dạng cho sản phẩm kem. Các loại hương liệu thường sử dụng như vanilla, mùi cam, mùi sầu riêng, dâu, chocolate, mùi cà phê Chúng được trích ly từ thực vật hoặc được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học. Ngoài ra, trong sản xuất kem, người ta cũng có thể bổ sung thịt quả cắt nhỏ, các loại hạt (hồ đào, hạnh nhân, phỉ, hạch, hồ trăn, đậu phộng, điều ), bột cacao, dịch chocolate Những nguyên liệu trên ngoài mục đích tạo hương còn giúp tăng giá trị dinh dưỡng cho kem thành phẩm.
7) Chất màu:
Màu sắc tạo sự lôi cuốn hấp dẫn cho kem từ cái nhìn đầu tiên. Các nhóm sản phẩm cần tạo màu là các sản phẩm kem có hương vị trái cây. Kem có hương vị trái cây nào thì cần có màu của loại trái cây ấy, ví dụ như kem nho cần có màu nâu đỏ, kem sầu riêng có màu vàng Nhóm chất màu tự nhiên có độ bền màu kém hơn so với chất màu tổng hợp trong điều kiện sản xuất công nghiệp. Việc sử dụng chất màu tuân theo quy định sử dụng phụ gia ở mỗi quốc gia.
8) Nguyên liệu khác:
 Nước và không khí: Nước có tác dụng tạo tinh thể đá, tạo độ cứng cần thiết và tạo cảm giác mát lạnh khi sử dụng sản phẩm. Không khí giúp cho sản phẩm có độ mềm, xốp.
 Acid: việc bổ sung acid hữu cơ như acid citric, acid tartric ngoài việc tạo độ chua thích hợp cho kem, còn có tác dụng ức chế sự phát triển của một số vi sinh vật có trong sản phẩm.
 Phụ gia chống vi sinh vật: thường sử dụng natri benzoat, tuy nhiên nhiều nước trên thế giới không cho phép sử dụng phụ gia này.
 Tinh bột: trong công thức kem của nhiều nước trên thế giới thường không sử dụng, nhưng các nhà sản xuất kem của Việt Nam thường sử dụng tinh bột bình thường hay tinh bột biến tính nhằm mục đích gia tăng độ kết dính của khối kem.

 GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:
1) Chuẩn bị nguyên liệu
Nguyên liệu được định lượng theo đúng công thức phối trộn cho mỗi loại kem sản xuất. Nguyên liệu khô được đem cân, nguyên liệu dạng lỏng có thể cân hay đo thể tích để xác định hàm lượng cần sử dụng.
Đối với chất béo phải được gia nhiệt lên 35-50oC để dễ phối trộn.
2) Phối trộn
Nguyên liệu được đưa vào thiết bị phối trộn theo một trật tự nhất định, sử dụng quá trình cơ học để làm nguyên liệu được đồng nhất. Sử dụng thiết bị phối trộn hình trụ đứng với bộ phận điều nhiệt và cánh khuấy hoạt động ở tốc độ cao, nhiệt độ phối trộn thường là 50-65oC.
Có thể kết hợp lọc và bài khí sau phối trộn nhằm mục đích tăng hiệu quả truyền nhiệt, hỗ trợ quá trình đồng hóa và thanh trùng.

IV. SẢN PHẨM
1) Bảo quản:
Kem thành phẩm được bảo quản trong phòng lạnh ở -30oC, do đặc thù riêng về cấu trúc, kem thành phẩm cần được bảo quan trong điều kiện đúng quy định để tránh những biến đổi và hư hỏng về mặt chất lượng.
Tại cơ sở sản xuất, nhiệt độ bảo quản là -30oC. Kem được vận chuyển bằng xe lạnh 25oC từ nhà máy đến nơi phân phối và tiêu thụ. Người tiêu dùng nên trữ kem ở nhiệt độ không lớn hơn -18oC.
Nếu nhiệt độ tăng cao khi bảo quản, sẽ làm cho lớp kem bề mặt chảy ra, gây biến dạng sản phẩm và ảnh hưởng đến cấu trúc của kem. Khi ta tiến hành lạnh đông trở lại, một phần đường lactose trong sữa có thể bị kết tinh, và người tiêu dùng sẽ cảm nhận được các tinh thể này khi sử dụng kem.
Bảo quản đúng quy định, thời gian bảo quản có thể kéo dài từ 6-9 tháng.
2) Đánh giá chất lượng sản phẩm:
 Chỉ tiêu cảm quan: sản phẩm giữ nguyên hình dáng, màu mùi vị đặc trưng.
 Chỉ tiêu vi sinh: hàm lượng các vi sinh vật gây bệnh như Samonella, Listeria, Staphyloccoccus aureus không lớn hơn 10 khuẩn lạc/ml sản phẩm.
 Chỉ tiêu hoá lý: hàm lượng protein, lipid, glucid tổng, lactose, độâ ẩm, hàm lượng khoáng, vitamin dao động trong một khoảng lớn phụ thuộc vào dạng sản phẩm và quy định chung của mỗi nước.
3) Các dạng sản phẩm kem:
 Việt Nam:
Thị phần kem Việt Nam được phân chia như sau: Kido’s chiếm thị phần cao nhất 45,8%, tiếp đến là Vinamilk 20,8%, Thủy Tạ là 20,8% Tại TPHCM, kem Ki Do dẫn đầu với thị phần hơn 50%, đứng thứ 2 là Vinamilk 40% và thứ 3 là Monte Rosa 8%. Ở thị trường kem trung và cao cấp, Kido’s chiếm hơn 60% thị phần.
Hiện tại, chuyện phân khúc thị trường kem với các tên tuổi lớn đã khá rõ ràng, với những ưu thế riêng. Vinamilk đang có ưu thế về các loại kem hộp, kem mang về nhà, Monte Rosa lại có ưu thế về nhóm kem cao cấp bán ở hệ thống cửa hàng, còn Kido’s với 2 nhãn hiệu Merino và Kido’s Premium lại có vị thế dẫn đầu ở mảng thị trường kem cây.